水泥生料原料选择资料
水泥生料资料
水泥生料
摘要
水泥生料是制造水泥的关键原材料，在水泥生产过程中扮演着重要角色。
本文将介绍水泥生料的定义、组成、生产流程以及相关应用领域，以帮助读者更全面了解水泥生料在工业生产中的重要性。
定义
水泥生料是指经过混合、研磨、煅烧等工艺处理后，成为水泥熟料的原材料。
组成
水泥生料通常由石灰石、粘土、铁矿石等原材料组成。
其中，石灰石主要含有氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）等成分，粘土含有氧化铝（Al2O3）、氧化铁（Fe2O3）等成分，铁矿石含有氧化铁等成分。
生产流程
水泥生料的生产过程主要包括原材料选矿、研磨、混合、烧成等环节。
首先，选矿阶段根据原材料的性质和需求进行筛选和处理；然后，通过研磨将原材料研磨成粉状；接着，将粉状原料混合均匀；最后，经过高温烧成形成水泥熟料。
应用领域
水泥生料广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程施工中。
水泥生料具有耐磨、抗压、耐高温等特性，是建筑材料中不可或缺的重要原料。
结语
水泥生料作为制造水泥的基础材料，在各个行业中发挥着重要作用。
通过对水泥生料的认识和了解，我们可以更好地理解水泥生产过程中的关键环节，为工业生产提供可靠的支持。
商品混泥土原材料
商品混泥土原材料
1、水泥：
本单位采用XXX中联水泥厂生产的P.O42.5级水泥，其所检验项目的物理性能指标均符合GB175—2007标准的要求。
2、细骨料：
采用XX的河砂，规格为中砂、细度模数3.0-2.3、含泥量小于等于百分之三、泥块含量小于等于百分之一，其指标均符合JGJ52—2006标准中相应的技术要求，能配制C30以上及抗冻、抗渗或其它要求的混凝土。
3、粗骨料：
采用XX产的碎石，为5〜25mm的连续级碎石针片状含量小于百分之十，含泥量小于等于百分之一，其指标均符合JGJ52—2006标准中相应的技术要求，能配制C30以上及抗冻、抗渗或其它要求的混凝土。
4、掺合料：
采用XX产的I级粉煤灰，其指标符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB15996.《粉煤灰应用技术规范》GBJ146的技术要求。
5、水：
采用饮用水进行拌和。
6、外加剂：
采用XXXX工贸有限公司生产的泵送剂，其质量符合JC473—2001标准，最佳掺量以试验室实验结果为依据。
采用省建科院的NC-F4型引气剂来达到抗冻碎的设计，最佳掺量以实验室实验结果为依据。
采用省建科院的NC—P1型膨胀剂来达到抗渗碎的设计，最佳掺量以实验室实验结果为依据。
水泥生料的配料及计算
Qnet,ad—煤的热值，kJ/kg；
Aad—煤的空气干燥基灰分含量，%； S—煤灰沉降率，%（因窑型而异）；
P—煤耗， kg/kg熟料。
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五、生料的配料及计算
试凑递减法
◆ 思路：根据熟料化学成分要求，依次加入各种原 料，同时计算加入原料的化学成分。然后进行熟 料成分累加计算，如发现成分不符要求，再进行 试凑，直至符合要求。
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五、生料的配料及计算
试凑递减法
◆ 基准：100kg熟料 ◆ 计算步骤： 1、列出原料、煤灰的化学成分，煤的工业分析资料； 2、计算煤灰的掺入量； 3、选择熟料率值； 4、根据熟料率值计算要求的熟料化学成分； 5、递减试凑求各原料配合比； 6、计算熟料化学成分并校验率值； 7、将干燥原料配合比换算成湿原料配合比。
计算率值得：KH=0.891
SM=2.14
IM=1.26
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五、生料的配料及计算
5）湿物料配比 设定入磨原料水分控制值为： 石灰石0.8%，粘土1.5%，铁粉4%。 湿基湿物料配比及计算过程
名 称 石灰石 粘 土 铁 粉 合 计 湿基用量（份） 湿基配比（%）
Ga
PAad S qAad S 100 料的配料及计算
熟料中煤灰掺入量计算式
PAad S qAad S Ga 100 100Qnet ,ad
式中：Ga—熟料中煤灰掺入量，%； q —单位熟料热耗，kJ/kg熟料；
20.4 100 % 13 .76% 121 .8 20 .4 6.1 6.1 100 % 4.11 % 121 .8 20 .4 6.1
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干 粘土=
干 铁粉=
五、生料的配料及计算
4）校验熟料化学成分与率值
水泥生产用原料与配料
水泥生产用原料及配料（4课时）第一节水泥生产用原燃材料及其控制1、水泥生产用原料1.1石灰质原料：以碳酸钙为主要成分石灰石、泥灰岩、贝壳等，另如电石渣、糖滤泥等工业废渣也可作为石灰质原料。
石灰质原料是水泥生产的主要原料。
一般要求石灰石Ca O＞45%，MgO＜3.0%，但在新型干法水泥生产中，采用了石灰石预均化、生料均化等措施，为低品位石灰石的利用提供了保证，使得CaO含量在42%左右，MgO 含量在3%-5%的底品位石灰石也能应用于水泥生产。
1.2粘土质原料：主要以含SiO2及少量AL2O3、Fe2O3的原料。
天然粘土质原料有黄土、粘土、砂岩、河沙等，此外还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。
粘土质原料一般SiO2＞55%。
1.3校正原料：当石灰质原料和粘土质原料配料不能满足配料方案要求时，或SiO2或AL2O3或Fe2O3含量不足时，根据所缺成分，分别采用相应的校正原料。
因此校正原料分为，（1）硅质校正原料，例如砂岩；（2）铝质校正原料，如煤矸石、粉煤灰、铝矾土；（3）铁质校正原料，如天然低品位铁矿石，硫酸渣、钢渣等工业废渣。
2、水泥生产用燃料2.1燃料在水泥生产中作用：一是提供熟料煅烧及物料烘干所需要的热量；二是燃料燃烧后所剩煤灰等作为原料掺到熟料及水泥中去。
2.2煤的分类及组成水泥工业生产一般用煤作为燃料，此外在窑升温过程中及投料初始会使用很少一部分柴油。
（1）煤的分类：根据埋藏时间及碳化程度不同，可分为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。
（2）煤的组成：分析燃料的组成通常有元素分析法和工业分析法。
根据元素分析，煤由碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）五种元素和水分、灰分组成。
根据工业分析，煤由挥发份（V）、固定碳(C)、灰分(A)、水分(W)组成。
其中煤的灰分，是煤燃烧后剩余的矿物杂质，其主要化学成分为SiO2、AL2O3、Fe2O3、CaO、MgO ，另外还有少量的K2O、Na2O、SO3。
水泥厂的生料配料
计量、给料设备 多数计量设备具有计量与给料（喂料）的功能，少
数计量设备只有计量功能，需配合给料（喂料） 设备。
1、 干燥基准：用干燥状态物料（不含物理水）作计算基准， 简称干基。如不考虑生产损失，有：各种干原料之和=干生料 （白生料） 2、 灼烧基准：生料经灼烧以后去掉烧失量之后，处于灼烧状 态，以灼烧状态作计算基准称为灼烧基准。如不考虑生产损失 ，例如：灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料 3、 湿基准：用含水物料作计算基准时称为湿基准，简称湿基 常用的计量、给料设备：
固定某些组分流量、调整个别原料流量
特点：只检测生料中CaO Fe2O3的含量，间接控制 生料的三率值。据检测结果调整原料配比，但原 料种类较多，固定其中一些成分，单独调整某些 成分。具体方法很多，视实际情况定。
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2020/3/5
配料的调整
大调整：当原、燃料成分变化时，应重新进行系 统配料。
小调整：日常生产中，一旦配料计算之后，小范 围内的成分波动进行小调整。具体方法有：
配料工艺及配料方式自动化
采用成分配料控制系统自动调整原料配比，利用率 值配料控制系统自动调整：只是计算机内设定目 标变成生料的率值。
系统框图如下
特点
基准间的转换：
（1）干基转灼烧基： A/(100-l)*100
式中：A——干基物料成分（%） L——干基物料烧 失量（%）
（2）干基转湿基： 100*干基成分/（100-w）
式中：w——物料含水量（%）
2020/3/5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
影响配料准确性的因素
工艺设备不能满足要求 物料成分、水分、粒度波动过大 数据反馈与调整不及时
水泥厂的生料配料
水泥厂的生料配料一水泥生产原料种类及大致用量1 主要原料：1钙质原料：以碳酸钙为主要成分的原料，是水泥孰料中CaO的主要来源。
一顿孰料需1.4-1.5吨石灰质干原料，在生料中月占80%左右。
2硅铝质原料：含碱和碱土的铝硅酸盐，主要成分为SiO2，其次为AI2O3，少量Fe2O3，是水泥孰料中SiO2,AI2O3,Fe2O3的主要来源。
一吨熟料约需0-3~0.4吨粘土质原料，在生料中占11~17%。
2 生料定义：由石灰质原料、粘土质原料、少量校正原料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按比例配合，粉磨到一定细度的物料。
3 生料分类：生料粉和生料浆两种。
（1）料粉：干法生产用的生料。
一般水分≤1%。
据生料中是否含煤又分为三种：白生料：出磨生料中不含煤。
干法回转窑及采用白生料法煅烧的立窑用。
黑生料：出磨生料中含有煅烧所需的全部煤。
采用全黑生料法煅烧的立窑用。
半黑生料：出磨生料中只含有煅烧所需煤的一部分。
采用半黑生料法煅烧的立窑用。
（2）生料浆：湿法生产所用的生料。
一般含水分32%~40%左右。
二配料的原则（率值）及对熟料质量的影响1、配料定义：根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值，并由此计算所用原料及燃料的配合比，称为生料配料，简称配料。
2、配料的目的：根据原料资源情况，进行合理的配料，从而尽可能地充分利用矿山资源确定个原料的配比。
计算全厂的物料平衡，作为全厂工艺设计主机选型的依据。
确定原料消耗比例改善物料易磨性和生料的易烧性，为窑磨创造良好的操作条件，达到优质，高产，低消耗的生产目的。
3 配料应遵循的基本原则：（1）烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理化学性能。
（2）配制的生料易于粉磨和煅烧；（3）生产过程易于控制，便于生产操作管理，尽量简化工艺流程。
并结合工厂生产条件，经济、合理地使用矿山资源。
4 配料计算中的常用基准1、干燥基准：用干燥状态物料（不含物理水）作计算基准，简称干基。
1 硅酸盐水泥原料的选择
黄土
• 黄土以黄褐色为主。密度2.6～2.7g/cm3， 含水量随地区降雨量而异，华北、西北地 区的黄土水分一般在10%左右。黄土中粗粒 砂级(0.05mm)，颗粒一般占20%～25%，粘 粒级(<0.005mm)一般占胶结而成的粘土岩。一般形 成于海相或陆相沉积，或海相与陆相交互沉积。
• 页岩的主要成分是SiO2、Al2O3，还有少量的 Fe2O3、R2O等，化学成分类似于粘土，可作 为粘土使用，但其硅酸率较低，一般为2.1～ 2.8，通常配料时需要掺加硅质校正原料。若 采用细粒砂质页岩或砂岩、页岩互相重叠间层 的矿床，可以不再另掺硅质校正原料，但应注 意生料中粗砂粒含量和硅酸率的均匀性。页岩 的主要矿物是石英、长石、云母、方解石以及 其他岩石碎屑。
泥灰岩
• 泥灰岩颜色决定于粘土物质，从青灰色、黄土色到 灰黑色，颜色多样。质软易采掘和粉碎，常呈夹层 状或厚层状。其硬度低于石灰岩，粘土矿物含量愈 高，硬度愈低。耐压强度小于100MPa，含水率随粘 土含量和气候而变化。
• 有些地方产的泥灰岩其成分接近制造水泥的原料， 其氧化钙含量在43.5%～45%，可直接用来烧制水泥 熟料，这种泥灰岩称天然水泥岩 ，但这种水泥岩的 矿床是不常见的。泥灰岩是一种极好的水泥原料， 因它含有的石灰岩和粘土混合均匀，易于煅烧，有 利于提高窑的产量，降低燃料消耗。
表2-3 不同粘土矿物的工艺性能
粘土类型 主导矿物 粘粒含量
Al2O3·2S 高岭石类 iO2·2H2
O
Al2O3·4S 蒙脱石类 iO2·n
H2O
水云母类 水云母、 伊利石等
很高
高 低
可塑性
好 很好 差
热稳定性
结构水脱 水温度 （℃）
矿物分解 达最高活 性温度
硅酸盐水泥配料及生料制备
硅酸盐水泥配料及生料制备一、生料及配料的基本概念1 生料1.1 定义：由石灰质原料、粘土质原料、少量校正原料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按比例配合，粉磨到一定细度的物料。
1.2 分类：生料粉和生料浆两种。
（1）、生料粉：干法生产用的生料。
一般水分≤1%。
据生料中是否含煤又分为三种：白生料：出磨生料中不含煤。
干法回转窑及采用白生料法煅烧的立窑用。
黑生料：出磨生料中含有煅烧所需的全部煤。
采用全黑生料法煅烧的立窑用。
半黑生料：出磨生料中只含有煅烧所需煤的一部分。
采用半黑生料法煅烧的立窑用。
（2）、生料浆：湿法生产所用的生料。
一般含水分32%~40%左右。
2 配料的概念及常用计算式2.1 概念1、定义：根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值，并由此计算所用原料及燃料的配合比，称为生料配料，简称配料。
2、配料计算的目的：（1）设计（2）生产3、配料应遵循的基本原则：（1）烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理化学性能。
（2）配制的生料易于粉磨和煅烧；（3）生产过程易于控制，便于生产操作管理，尽量简化工艺流程。
并结合工厂生产条件，经济、合理地使用矿山资源。
2,2 配料计算中的常用基准1、干燥基准：用干燥状态物料（不含物理水）作计算基准，简称干基。
如不考虑生产损失，有：各种干原料之和=干生料（白生料）2、灼烧基准：生料经灼烧以后去掉烧失量之后，处于灼烧状态，以灼烧状态作计算基准称为灼烧基准。
如不考虑生产损失，有：灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料3、湿基准：用含水物料作计算基准时称为湿基准，简称湿基。
4、基准间的转换：（1）干基转灼烧基：式中：A——干基物料成分（%）L——干基物料烧失量（%）（2）干基转湿基：式中：w——物料含水量（%）2,3 熟料热耗与煤耗1、热耗：生产1kg熟料所消耗的热量。
符号q，单位kj/kg；2、煤耗：生产1kg熟料所消耗的煤的质量。
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n（硅率） P（铝率） M g O R 2 O S O 3 塑性指数
2 . 7 - 3 . 5 1.5-3.5 < 3 . 0 < 4 . 0 < 2 . 0 > 1 2
2.0-2.7或 不 3.5-4.0
限 < 3 . 0 < 粗游4 砂离. 为的0 结S< iO晶2 2状，. 态0含>
1
2
量过高对黏土的
燃料的选择
为何要用无烟煤？
4. 南方水泥厂大量使用北方产烟
煤，由于运费消耗，煤价上扬
•
我国幅员辽阔，煤炭储 ，水泥生产成本大大提高，且
量及品种分布极不平衡。烟煤 由于交通运输紧张，为保证水
主要分布在我国北方地区，广 泥连续生产，水泥工厂必须建
大南方地区埋藏着以低挥发分 大的贮煤场来贮煤，既增加了
为主的无烟煤。
岩 虽然SiO2含量不
硫铁矿渣 太烧3低影.18但响易小于2粉6.磨45 对煅4.45
60.30 2.34
2.22
100.04
硅质 砂岩 8.46 62.92 12.74 5.22 4.34 1.35 95.03
河沙 0.53 89.68 6.22 1.34 1.18 0.75 99.72
铝质 铝矾土 22.11 39.78 35.36 0.93 1.60 ----
选择粘土质原料时应注意粉磨的磨的不结问利 晶题S，iO未2粉会
• 1、n、p值要适当。 严重恶化水泥生 • 2、尽量不含碎石、卵石，料粗的易砂烧含性量应小
于5%。
• 3、旋窑生产时对可塑性不做要求。
原料选择
校正原料
• ① 铁质校正原料：补充生料中Fe2O3的不足，主要为硫铁 矿渣和铅矿渣等。
② 硅质校正原料：补充生料中 SiO2的不足，主要有硅藻 土等。
99.78
煤渣灰 9.54 55.68 27.64 5.08 2.34 1.56 98.56
河沙
硫 铁 矿 渣
砂岩
铝矾土
煤渣灰
铁矿石
校正原料的质量要求
校正原料质量指标
校正原料
质量指标
硅质
硅率>4%, 二氧化硅70%--90%，含碱量<4%
铝质 铁质
三氧化铝>30% 氧化铁>40%
铁质校正原料适当补充氧化铝、氧化钙以及二 氧化硅。但氧化镁含量相对于所选石灰石较高，不
利于水泥生产。
铝质校正原料二氧化硅含量为55.68％，相对较 高可以提供大量的水泥生产所必须的二氧化硅。且
氧化铁、氧化铝的量也比较适宜利于生产。
硅质校正原料适当补充氧化铝、氧化钙和氧化 铁。重要的是MgO含量仅为0.44％利于生产。
燃料的选择
• 无烟煤 挥发含量小于10%，
• 热值20900—29700J
我国部分地区石灰质原料的 化学成分（%,wt）
原料名 称
产地 浙江
广西
石 灰 湖北 石 辽宁
泥灰岩 贵州
烧失量 SiO2
43.4 0.57 43.31 0.12 41.08 3.94 41.84 3. 04 40.24 4.86
Al2O3 Fe2O3 CaO
MgO
0.09
0.19
55.45 0.33
水泥厂基建投资和占地面积，
•
在传统的水泥生产工Байду номын сангаас中
，回转窑生产线必须使用烟煤
• (3) 限制燧石含C量l；含（量燧过石含量高的石灰岩，表面常有褐 色的凸出或呈结高核状的夹杂物。）
• (4) 新型干法水泥生产，还应限制K2O、Na2O、SO3、Cl-等 微量组分。
• CaCO3 ，若配料不当，生料过粗，煅烧不良，熟料中会出 现没被吸收的游离氧化钙，游离氧化钙水化生成Ca(OH)2 ，体积膨胀97.9%，硬化水泥是内部造成局部膨胀应力， 使水泥制品抗拉、抗折强度降低，还有熟料慢冷或还原气 氛使C3S分离的CaO及熟料中含K2O、Na2O较多，取代C2S、 C3A、C3S及C3S中的CaO，造成二次游离氧化钙。
3、对所选择的原料进行物理化学特性分析并 对原料的质量进行评价——曾敏
4、根据分析结果，简要说明所选原料对生料制备、 熟料煅烧的影响——孙东
原料的选择：
氧化钙 石灰石 泥灰岩
石灰质原料 CaO
石灰质原料要求
过高
石英含量过 高，难烧
石灰质原料的选择
• (1) 品味高低搭配使用；
• (2) 限制MgO含量；（白云石是MgO的主要来源，含有白 云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状的闪光）
③ 铝质校正原料：补充生料中AI2O3的不足，主要有铝钒 土、煤矸石、铁钒土等。
原料的选择
校正原料
部分校正原料的化学成分（%，wt）
质类 种类 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO
MgO
合计
铁质 铁矿渣 最--好---采---用风4化6.后09的砂10.37 42.70 0.73 0.14 100.03
• 着火温度600—700℃。立窑煅烧熟料
• 烟煤 挥发含量15%—40%，热值20900—31400J
• 着火温度400—500℃。回转窑煅烧水泥熟料
• 褐煤 挥发含量40%—60%，热值1884—8374J，
• 性质不稳定，水泥行业很少使用 易自燃
煤在生产过程中的作用：作为燃料，煤为分 解炉内碳酸盐分解和回转窑内熟料烧成提供 热源；作为原料，煤灰沉落、混合在生料中 成为熟料一部分。
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“水泥生料制备技术” 课程任务书
水泥原料的选择
第三小组：曾X、陈X、秦XX、黄XX、 王X、孙X 水泥131班
新型干法水泥生产
• 生料原料选择
• 环境保护与资源利用
任务要求：
1、选择适合制备硅酸盐水泥生料要求的原料 ——秦晋 阳、陈凯
2、分析所选原料对资源利用、环境保护的影响——黄长圣、 王乔
原料的选择
做水泥的 好东西呀
原料的选择
黏土质原料
• 页岩
•
抗压度：10~60MPa
•
含碱量：2%~4%
• 粉砂岩
•
铝氧率：2.4~3.0
•
含碱量：2%~4%
保护可耕地 减少水土流 失
硅率
n=SiO2/(Al2 O3+Fe2O3)
黏土质原料的质量要求
铝率p= Al2O3 / Fe2O3
品味 一等品 二等品
0.21
0.04
55.39 0.59
0.99
0.35
51.58 0.98
1.02
0.64
49.61 3.19
2.08
0.80
50.69 0.91
合计 99.99 99.41 98.92 99.34 99.58
实际生产
电石渣可部 分或全部代 替石灰石
电石渣中Ca （OH）2分解吸 收的热要比 CaCO3分解吸收 的热量少得多